密炼机的结构要比开炼机复杂一些，组成密炼机的主要零部件有：转子、密炼室、密封装置、进料和压料装置、卸料装置、传动系统和气压、液压、电控、润滑等工作系统组成。
从密闭式炼胶机的结构中可以看到：两根相对运动的转子装在密炼室内，它的顶部有汽缸活塞控制，有能开闭翻板门和能上下移动对原料施加一定压力的上顶栓；底部由液压系统控制，能使下顶栓开闭和锁紧；密炼室壁外有空腔，和上下顶栓一样都能通入蒸汽或冷却水，对这些部位加热或冷却，按工艺条件温度要求、由温度自控系统自动控制；转子的两轴端与密炼室两侧的轴承滑动配合；端部有防止粉料泄漏的密封装置。
混合机混合均匀和粉状料由上部进料门进入密炼室。开始工作时，两根相对旋转运动的转子，由于其截面为椭圆形，外表面与密炼室内壁间隙在不断变化，使原料在上、下顶栓形成的两混炼室内被来回推动翻转，使原料受到强力的挤压、剪切及原料间的剧烈摩擦等复杂运动；两根螺旋角和转向不同的转子，使其周围的原料既有轴向流动，又有随其转动的圆周运动。
原料在密闭又有一定温度的混炼室内，同时承受多种力与无规则运动的料流交叉作用，使原料进一步均匀混合，很快达到熔融塑化状态。